Termodinámica Técnica por Carlos A. Garcia

Capitulo I. Conceptos fundamentales

1. Introducción

1.1. Sistema

1.2. Medio Ambiente

1.3. Puntos de vista macroscópico y microscópico

1.4. Equilibrio

1.5. Clasificación de sistemas

• Sistema cerrado
• Sistema abierto
• Sistema de un componente
• Sistema de varios componentes

1.6. Parámetros

1.7. Estado

1.8. Transformación

1.9. Ciclo

1.10. Ecuación de estado

1.11. Energía

Capitulo II. Gases perfectos y Reales

1. Gases perfectos o ideales

1.1. Ecuación de estado de los gases perfectos

1.2. Mezclas de gases perfectos

• Ley de Dalton
• Ley de Amagat

1.3. Peso molecular de la mezcla

1.4. Constante particular de una mezcla

2. Gases Reales

2.1. Ecuación de estado de VAN DEER WAALS

2.2. Ley de estados correspondientes de VAN DEER WAALS

2.3. Coeficiente de comprensibilidad

Capitulo III. Primer principio de la Termodinámica

1. Trabajo

1.1. Trabajo de expansión de un sistema termoelastico cerrado

1.2. Diagrama de CLAPEYRON

2. Enunciación del Primer principio

2.1. Expresión del primer principio de un sistema cerrado

2.2. Propiedades de la energía interna

• La disminución interna de un sistema cerrado
• Proceso a volumen constante de un sistema cerrado
• Proceso elemental de un sistema cerrado
• Energía interna de los gases perfectos

2.3. Expresión  del primer principio de sistemas circulares

2.4. Propiedad de la entalpia

• Entalpia de los gases perfectos

2.5. Expresión del primer principio para sistemas abiertos

Capitulo IV. Transformaciones de Gases Perfectos

1. Introducción

1.1. Transformación isocora

1.2. Transformación isobara

1.3. Transformación isotérmica

1.4. Transformación Adiabática

1.5. Transformación Poli trópica

2. Métodos de Representación Gráfica de transformaciones

2.1. Representación de una isotérmica en diagrama p, v

2.2. Representación de poli trópicas, Método de BRAUER

3. Sistema circulante de gas Perfecto

Capitulo V. Estudio termodinámico de compresores de Gases

1. Compresor de Gas

1.1. Diagrama indicador de un compresor ideal

1.2. Diagrama de estado

1.3. Trabajo que requiere el compresor

1.4. Compresor en etapas

1.5. Espacio nocivo. Rendimiento volumétrico

Capítulo VI. Segundo principio de la termodinámica

1. Introducción2. enunciados

2.1. Enunciado de CARNOT

2.2. Enunciado de KELVIN

2.3. Enunciado de PLANCK

2.4. Enunciado de CLAUSIUS

3. Equivalencia de los enunciados

4. Reversibilidad e Irreversibilidad

4.1. Causas de irreversibilidad

• Rozamiento
• Viscosidad
• Resistencia de conductores eléctricos
• Histéresis magnética
• Transferencia de calor
• Difusión de gases

4.2. Transformaciones reales

4.3. Ciclos y maquinas térmicas reversibles e irreversibles

4.4. Teorema de CARNOT

• Consecuencias del teorema de Carnot
• Ciclo de Carnot
• Ciclos regenerativos

4.5. Escala de temperaturas absolutas

Capitulo VII. Entropía

1. Teorema de Clausius

2. Entropía

2.1. Entropía e irreversibilidad

2.2. Interpretación física de la entropía

• Entropía en el sentido de Clausius
• Entropía en el sentido de Boltzmann

3. Diagrama Entrópico

3.1. Generalidades

3.2. Diagrama entrópico de gases perfectos con calores específicos constantes

3.3. Diagrama entrópico para gases con calor específico variable

Capitulo VIII. Exergia

1. Introducción

1.1. Calor utilizable o exergia del calor

1.2. Exergia debida a equilibrio mecánico

1.3. Exergia del vacío

1.4. Exergia de un sistema cerrado

• Variación de exergia de un sistema cerrado

1.5. Exergia de un sistema circulante

• Variación de exergia de un sistema circulante

2. Diagrama de Exergia – Entropía

3. Rendimiento Exertico o efectividad térmica

Capitulo IX. Funciones Características

1. Introducción

1.1. Energía interna

1.2. Entalpia

1.3. Energía libre

1.4. Entalpia libre

1.5. Propiedades de la energía libre

• Trabajo que el sistema intercambia con el medio
• Sistema que solo intercambia trabajo de expansión con el medio
• Caso isotérmico
• Trabajo de expansión y no de expansión
• Proceso que se realiza a volumen y temperatura constante

1.6. Propiedades de la energía Libre

• Proceso reversible a presión y temperatura constante
• Sistema que solo puede intercambiar trabajo de expansión con el medio
• Transformación irreversible a presión y temperatura constante
• Sistema que solo puede intercambiar con el medio trabajo de expansión

1.7. Condiciones de equilibrio físico-químico

2. Entalpia y entropía para gases Reales

2.1. Calculo de entalpia para gases reales

2.2. Calculo de entropía para gases ideales

Capitulo X. Regla de las Fases

1. Definición del sistema

1.1. Sistema heterogéneo de varios componentes

1.2. Numero de ecuaciones que vinculan a los parámetros

1.3. Numero de parámetros

1.4. Numero de grados de libertad

1.5. Aplicaciones simples de la regla de las fases

• Sistema constituido por una sustancia pura
• Sistema heterogéneo en que hay dos fases
• Sistema heterogéneo con tres fases

2. Vapores

2.1. Definiciones

• Vapor saturado
• Liquido saturado
• Vapor húmedo
• Vapor sobrecalentado
• Liquido comprimido

1.6. Calor latente de vaporización

2. Ecuación de CLAPEYRON-CLAUSIUS

3. Diagramas entrópicos para vapores

 Capitulo XI. Ciclos de Maquinas térmicas de vapor

1. Introducción

1.1. Rendimiento térmico

1.2. Relación de Trabajo

2. Ciclo de CARNOT

3. Ciclo de RANQUINE

3.1. Ciclo de ranquine con vapor sobrecalentado

4. Ciclo Regenerativo

Capitulo XII. Ciclos frigoríficos a Compresión

1. Generalidades sobre ciclos frigoríficos

1.1. Ciclos con dos fuentes

1.2. Ciclos con tres fuentes

2. Ciclos frigoríficos a compresor de Vapor

2.1. Ciclo de Carnot

2.2. Ciclo frigorífico a compresor en régimen húmedo

2.3. Ciclo frigorífico a compresor en régimen seco

2.4. Ciclos frigoríficos con compresor en dos etapas

2.5. Ciclo frigorífico con doble evaporador y doble compresión

3. Ciclo Frigorífico a Gas

Capitulo XIII. Aire Húmedo

1. Definición

3.1. Humedad absoluta o relación de mezcla

3.2. Humedad relativa

3.3. Temperatura en rocío

3.4. Entalpia del aire húmedo

3.5. Diagrama entalpico del aire húmedo

3.6. Densidad del aire húmedo

3.7. Procesos con el aire húmedo

• Enfriamiento
• Mezclas de corrientes de aire húmedo
• Funidificacion
• Secado

3.8. Diagrama psicométrico

3.9. Temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo

3.10. Temperatura de saturación adiabática

Capitulo XIV. Ciclos de motores a Gas

1. Generalidades

1.1. Ciclo de OTTO o BEAU DES ROCHAS

1.2. Ciclo Diesel

1.3. Ciclo semi-Diesel

1.4. Ciclo Brayton o Joule

• Ciclo Brayton con regeneración

Capitulo XV. Toberas y Difusores

1. Generalidades

1.1. Ecuacion de continuidad

1.2. Velocidad del sonido y número de MACH

• Difusores

2. Forma de toberas y difusores

2.1. Fluidos incompresibles

2.2. Fluidos compresibles

• Toberas
• Difusores

3. Relación critica de presiones

4. Estado de estancamiento

5. Análisis de formas de toberas

6. Análisis de descarga en tobera convergente

7. Rendimiento de toberas

Capitulo XVI. Aplicaciones a procesos Químicos

1. Introducción

2. Grado de avance de la reacción

3. Calores de reacción

3.1. Calor de Reacción a P y T constantes

3.2. Calor de Reacción a V y T constantes

3.3. Comparación entre  P, v, T

4. Variación de los calores de reacción con la temperatura

5. Temperatura máxima de la Reacción

6. Combustión

6.1 Poder calorífico de un combustible

6.2. Aire necesario para la combustión

6.3. Diagrama entalpico de humo

• Determinación de temperatura de llama
• Rendimiento del hogar

7. Aplicación del segundo principio a las reacciones químicas

7.1. Introducción

• Afinidad química
• Equilibrio químico en reacciones gaseosas